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      <title>ArrayList与LinkedList 实现对比 - 学习卡片</title>
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      <div class="header">
        <h1>ArrayList与LinkedList 实现对比 - 学习卡片</h1>
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        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">理论</div>
          <div class="card-question">`ArrayList`和`LinkedList`在底层数据结构上有什么本质区别？这如何影响它们的核心性能特点？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">理论</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">`ArrayList`基于动态数组实现，适合频繁访问元素，其访问时间复杂度为O(1)，但插入和删除元素可能需要移动其他元素，时间复杂度为O(n)。`LinkedList`基于双向链表实现，适合频繁插入和删除，其插入和删除时间复杂度为O(1)，但访问元素需要遍历，时间复杂度为O(n)。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 1. `ArrayList` 和 `LinkedList` 的设计思想</div>
        </div>
      </div>
    </div>

    <div class="card-container" onclick="this.classList.toggle('flipped');">
      <div class="card">
        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">机制</div>
          <div class="card-question">`ArrayList`的扩容机制是如何工作的？当容量不足时，新的容量会增加到多少？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">机制</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">当添加元素时，`add`方法会调用`ensureCapacity`检查容量。如果容量不足，`grow`方法会被调用。`grow`方法会创建一个新数组，其容量是旧容量的1.5倍（`oldCapacity + (oldCapacity >> 1)`），然后将旧数组的元素通过`Arrays.copyOf`拷贝到新数组中。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 2. `ArrayList` 源码实现</div>
        </div>
      </div>
    </div>

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        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">技术</div>
          <div class="card-question">`LinkedList`的内部节点（Node）是如何定义的？它包含了哪些关键信息？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">技术</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">`LinkedList`的内部节点`Node<E>`是一个私有静态类，它包含三个部分：存储数据元素的`item`，一个指向前一个节点的引用`prev`，以及一个指向后一个节点的引用`next`。这构成了双向链表的结构。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 3. `LinkedList` 源码实现</div>
        </div>
      </div>
    </div>

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        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">性能</div>
          <div class="card-question">为什么说`ArrayList`的元素查找（get）操作的时间复杂度是O(1)？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">性能</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">因为`ArrayList`的底层是数组，它通过索引直接访问数组元素 (`elementData[index]`)。这是一种直接的内存地址计算，与集合的大小无关，因此时间复杂度是常数级的O(1)。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 5. 查找元素的性能比较</div>
        </div>
      </div>
    </div>

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      <div class="card">
        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">机制</div>
          <div class="card-question">`LinkedList`在执行`get(index)`操作时，为了提高效率采用了什么优化策略？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">机制</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">`LinkedList`的`node(index)`方法会判断目标索引`index`是在链表的前半部分还是后半部分。如果`index`小于链表长度的一半，它会从头节点`first`开始向后遍历；否则，它会从尾节点`last`开始向前遍历，以此减少遍历的节点数量。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 5. 查找元素的性能比较</div>
        </div>
      </div>
    </div>

    <div class="card-container" onclick="this.classList.toggle('flipped');">
      <div class="card">
        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">性能</div>
          <div class="card-question">从文档描述来看，为什么从`ArrayList`中删除一个元素的时间复杂度是O(n)？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">性能</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">因为`ArrayList`底层是数组，当一个元素被删除后，为了保持数组的连续性，位于该元素之后的所有元素都必须向前移动一个位置来填补空缺。在最坏的情况下（如删除第一个元素），需要移动n-1个元素，因此时间复杂度为O(n)。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 6. 删除元素的性能比较</div>
        </div>
      </div>
    </div>

    <div class="card-container" onclick="this.classList.toggle('flipped');">
      <div class="card">
        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">模式</div>
          <div class="card-question">根据文档总结，`ArrayList`最适合在什么样的场景下使用？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">模式</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">`ArrayList`适合于需要频繁访问元素的场景，特别是需要通过索引进行随机访问的场景。反之，在有大量插入和删除操作时，它的性能会比较差。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 7. 适用场景总结</div>
        </div>
      </div>
    </div>

    <div class="card-container" onclick="this.classList.toggle('flipped');">
      <div class="card">
        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">模式</div>
          <div class="card-question">根据文档总结，`LinkedList`的理想应用场景是什么？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">模式</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">`LinkedList`适合于需要频繁进行插入和删除操作的场景，尤其是当这些操作主要发生在链表的头部或尾部时。然而，在需要大量访问元素的场景中，其性能较差。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 7. 适用场景总结</div>
        </div>
      </div>
    </div>

    <div class="card-container" onclick="this.classList.toggle('flipped');">
      <div class="card">
        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">性能</div>
          <div class="card-question">虽然`LinkedList`的节点插入操作本身是O(1)，但为什么说删除一个指定元素（非头尾）的整体操作复杂度是O(n)？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">性能</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">删除操作分为两步：首先需要找到要删除的节点，然后修改指针来移除它。虽然修改指针（`unlink`）的时间复杂度是O(1)，但找到指定索引的节点需要从头或尾开始遍历链表，这个查找过程的时间复杂度是O(n)。因此，整个删除操作的复杂度由查找步骤决定，为O(n)。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 6. 删除元素的性能比较</div>
        </div>
      </div>
    </div>

      </div>
    </body>
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